giovedì 14 gennaio 2021

Le cose nella letteratura

In questo periodo anomalo, con più tempo per noi stessi, ho avuto il piacere di leggere il primo romanzo dello scrittore americano Dan Brown: "Crypto" ("Digital Fortress" in lingua originale). Al centro di questo avvincente thriller vi è un sofisticatissimo strumento informatico dell'agenzia americana NSA, un computer con un'immensa potenza di calcolo denominato TRANSLTR.

Tutta la storia si concentra proprio su TRANSLTR che, grazie alla sua potenza di calcolo, riesce ad effettuare decodifiche di messaggi a velocità inimmaginabili tramite metodi brute force, permettendo alla NSA di accedere a messaggi di fondamentale importanza per la sicurezza nazionale. Questo, però, comporta un grosso prezzo da pagare: la violazione della privacy dei cittadini. Ensei Tankado, ex matematico della NSA, è a conoscenza di questo rischio, e, per questo, scrive il codice cifrato "Fortezza Digitale", che permette di inviare e ricevere messaggi non decriptabili da TRANSLTR.

Il comandante della NSA Strathmore prova quindi a decodificare "Fortezza Digitale" prima che diventi pubblico, ma il piano non procede secondo i piani e TRANSLTR non riesce a forzare il messaggio. Strathmore decide di farsi aiutare dalla brillante matematica Susan Fletcher e dal suo ragazzo David Becker per trovare la chiave di decriptazione di "Fortezza Digitale", prima di scoprire la vera natura del codice cifrato: "Fortezza Digitale" non è un codice cifrato di criptazione, ma un virus che risulterà terminale per TRANSLTR.

Digital Fortress By Dan Brown - Buy Online
Dan BROWN, Digital Fortress, New York : St. Martin's Press, 1998

 

lunedì 4 gennaio 2021

STEP #28 - La sintesi finale

Molto probabilmente la descrizione più efficace della tavoletta pretoriana [STEP #01.1] sta nel suo nome [STEP #02.2] inglese originale: plain table, "tavola semplice". Uno strumento, appunto, semplice e veloce da maneggiare e, per questo, molto utilizzato per la cartografia militare al punto tale di diventarne il simbolo [STEP #06]: le carte effettuate dall'Istituto Geografico Militare, infatti, sono universalmente conosciute col nome di "Tavolette" perché vennero costruite proprio tramite l'ausilio di tavolette pretoriane. Non deve stupire, quindi, che un ufficiale dell'Arma Aeronautica per potere avanzare al grado di Capitano dovesse conoscere il funzionamento di questo strumento, proprio come indicato sulla Gazzetta Ufficiale [EXTRA] del 13 marzo 1928. Persino l'esercito napoleonico adottò la tavoletta pretoriana, come dimostrano immagini [STEP #02] e dipinti storici, e il motivo di questa diffusione nelle fila dell'esercito è semplice: la conoscenza del territorio era un'arma vera e propria che permetteva spostamenti veloci e lo studio di punti strategici, e la tavoletta pretoriana consentiva di effettuare tutto ciò in tempi ridotti e senza un eccessivo addestramento all'uso dello strumento ("tavola semplice", appunto).

 

Carle Vernet, La Grande Armée, 1812


La semplicità della tavoletta pretoriana è stata la chiave del suo successo. Bastava un manuale d'istruzioni [STEP #22] e chiunque poteva diventare un operatore qualificato all'uso della tavoletta pretoriana. Il principio di fisico [STEP #05] e matematico su cui si basa lo strumento risulta molto semplice e intuitivo, richiedendo praticamente solo di tracciare linee tramite l'uso di un traguardo opportunamente costruito, senza effettuare alcuna misura. Il suo funzionamento, infatti, si basa sulla triangolazione di punti, a sua volta derivata da studi sui triangoli rettangoli e di trigonometria in generale, mal di testa di studenti di scuole medie e licei scientifici.

 

Plane Table Surveying 3
Popular Mechanics Co., Plan-Table Surveying, in: "The Boy Mechanic Vol. 2 1000 Things for Boys to Do", Chicago: Popular Mechanics Press Chicago, 1948


Curiosamente, per potere effettuare una descrizione sintetica della tavoletta pretoriana ci si può affidare al suo nome in inglese corrente: plane table, "tavola piatta". La caratteristica che salta subito all'occhio della tavoletta pretoriana è infatti la sua grossa tavola di legno, piano di scrittura delle carte geografiche. Effettuando una notomizzazione [STEP #16] dello strumento, però, ci si accorge di altri componenti [STEP #03] necessari per il corretto funzionamento come, ad esempio, il treppiede, oppure il traguardo costituito da un'alidada o da un cannocchiale di acciaio, materiale [STEP #08] di cui abbiamo analizzato nel dettaglio la chimica [STEP #26]. Le lenti del traguardo risultavano senza dubbio i pezzi più delicati nella costruzione dello strumento e, per questo motivo, i costruttori [STEP #11] di tavoletta pretoriana erano quasi esclusivamente impegnati nel campo dell'ottica: si possono, quindi, trovare tavolette pretoriane marchiate [STEP #20] dall'azienda tedesca Zeiss o dall'italiana Salmoiraghi, di cui sono ancora presenti pubblicità [STEP #13] d'epoca. Brevetti [STEP #17] più recenti mostrano anche tavolette pretoriane che utilizzano un sistema di traguardo laser, ma il perfezionamento non ha avuto i risultati sperati: nella seconda metà del secolo scorso la tavoletta pretoriana ha dovuto cedere il posto alle nuove tecnologie.


Strumenti di misura antichi/6093-Tavoletta Pretoriana 1930
Cofanetto di una tavoletta pretoriana Salmoiraghi


Come abbiamo visto, però, la nascita della tavoletta pretoriana rimane avvolta da un alone di mistero. Storicamente l'invenzione [STEP #09] della tavoletta pretoriana è stata attribuita al matematico e astronomo tedesco Johannes Praetorius, costruttore di strumenti e scrittore di diversi trattati di trigonometria, che, nel 1610, inventò l'oggetto delle nostre indagini. Alcuni libri [STEP #10], però, descrivono oggetti simili esistenti già prima di quella data. Se l'inventore della tavoletta pretoriana è quindi ignoto, si può affermare con sicurezza che l'invenzione sia avvenuta a cavallo tra XVI e XVII secolo, un periodo che ha visto la nascita di numerosi strumenti topografici, la grande famiglia di strumenti a cui appartiene la tavoletta pretoriana e di cui abbiamo mostrato una classificazione tassonomica [STEP #14].

 

Johannes Praetorius - Wikidata
Johannes Praetorius


Infatti, descrivendo la tavoletta pretoriana non si può non parlare di topografia, la scienza [STEP #04] che studia gli strumenti e i metodi operativi di calcolo e di disegno necessari per ottenere una rappresentazione grafica di una qualsiasi parte della superficie terrestre. Questa scienza ha origini antichissime, risalenti all'antico Egitto e alla Grecia classica (le due civiltà la svilupparono autonomamente). Tra i protagonisti di questa scienza si possono trovare figure mitologiche [STEP #07], come Eratostene di Cirene che, senza effettuare rilevamenti, riuscì a disegnare una carta qualitativa del mondo conosciuto, o a misurare la lunghezza equatoriale con un errore infinitesimo, oppure come Benjamin Banneker, matematico e astronomo afroamericano che per primo fece il rilievo topografico dei confini di Washington D.C. e, per questo, celebrato anche in francobolli [STEP #18].

 

Copia della mappa del mondo conosciuto secondo Eratostene


La topografia è una scienza che è diventata conosciuta anche ai non addetti ai lavori tramite "mezzi non convenzionali", propri della cosiddetta pop culture: possiamo trovare il protagonista dei fumetti [STEP #21] di Charles M. Schulz, ossia il celeberrimo Snoopy, afferrare strumenti topografici ed effettuare rilievi topografici, ma anche film [STEP #12] che hanno per soggetti topografi, come le film algerino Gabbla (Inland) di Tariq Teguia, nonostante l'obiettivo del film sia la lotta contro l'integralismo islamico.


Charles M. Schulz, World Famous Surveyor, in: "Peanuts", 18 giugno 1979

 

La storia della topografia è inevitabilmente legata a quella della tavoletta pretoriana per più di tre secoli, dal 1610, quando Johannes Praetorius (secondo la tradizione) fece la sua invenzione, fino agli anni '80 del secolo scorso, quando l'uscita sul mercato della Stazione Totale mise la parola "fine" alla secolare storia della tavoletta pretoriana, surclassandola in campo pratico (più precisa ed efficace), ma anche in ambiti meno ortodossi, ad esempio, nella presenza in letteratura [STEP #24]. La tavoletta pretoriana, infatti, nonostante sia ancora presente in normative [STEP #23] ed enciclopedie [EXTRA], anche di recente pubblicazione, non è più usata da mezzo secolo per effettuare rilievi topografici.


Tavoletta pretoriana Zeiss, conservata presso l'Istituto Geografico Militare

 

Insieme alla storia della tavoletta pretoriana si conclude quindi anche l'ultimo post di questo blog. In questi due mesi abbiamo appreso insieme i particolari costruttivi e il funzionamento di questo completo strumento topografico analizzando i numeri [STEP #15] e le parole [STEP #19] ad esso collegato, cercando di tracciare una mappa concettuale [STEP #27] che potesse descrivere al meglio la tavoletta pretoriana e la sua interazione con la topografia. Finisce così la nostra "analisi sulla tavoletta pretoriana e sulla topografia" che ha permesso a voi lettori, ma anche a me, di imparare e approfondire post dopo post tutti i segreti e i misteri nascosti dalla tavoletta pretoriana (ma anche di conoscere qualcosa riguardante il sottoscritto [STEP #25]), permettendo di soddisfare la nostra sete di curiosità.

lunedì 21 dicembre 2020

STEP #27 - La mappa concettuale

La seguente immagine rappresenta una mappa concettuale con concetti orbitanti attorno all'oggetto delle indagini del blog, la tavoletta pretoriana, in particolare considerando la sua semplicità di utilizzo che ne ha permesso l'utilizzo nella cartografia militare.

giovedì 17 dicembre 2020

STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici

La chimica, essendo la scienza che studia le sostanze, è al centro della produzione di qualsiasi oggetto e, quindi, anche della tavoletta pretoriana.

Il materiale principale utilizzato per la costruzione della tavoletta pretoriana è il legno, il tessuto vegetale che costituisce il fusto delle piante. Il legno è costituito da macromolecole di diverso tipo intrecciate tra di loro che formano il materiale composito (ossia un materiale costituito da più fasi con proprietà differenti) più utilizzato nella storia dell'umanità. Le principali macromolecole costituenti il legno sono:

- Cellulosa: macromolecola ramificata a catena lunga, assorbe le forze meccaniche (soprattutto di trazione); la struttura chimica della cellulosa è presentata nella seguente immagine:


- Emicellulosa: macromolecola ramificata a catena corta, funziona da legante e garante della flessibilità

- Lignina: macromolecola tridimensionale, assorbe le forze di compressione; la struttura chimica della lignina è presentata nella seguente immagine:

- Pectine: macromolecola tridimensionale, mantiene unite le cellule dei tessuti

- Sostanze di diversa natura

La presenza percentuale dei vari componenti varia in base alla pianta da cui è stato derivato il legno, ma anche dal clima in cui è nata e cresciuta la pianta. La struttura chimica dipende anche essa quindi dal particolare tipo di legno, e la diversità si riflette anche sulla struttura macroscopica.

Altro materiale fondamentale per la costruzione della tavoletta pretoriana è l'acciaio, che, soprattutto dall'800, iniziò a sostituire le parti in legno. L'acciaio è una lega di Ferro e Carbonio (quest'ultimo in quantità inferiori allo 2,06%) molto utilizzata in meccanica grazie alle sue notevoli proprietà meccaniche. Il legame Fe - Fe, infatti, permette di ottenere un ottimo modulo di elasticità; anche le tensioni di snervamento e di rottura sono notevolmente elevate, anche se dipendono dal tipo di acciaio e dal grado di incrudimento. Alla base della lavorazione dell'acciaio vi è il diagramma di fase ferro - carbonio qui presentato:

Diagramma ferro-carbonio - Wikipedia

Dal diagramma si notano tre fasi di equilibrio:

- la fase ferritica α

- la fase austenitica γ

- la fase ferritica δ

La ferrite α e l'austenite γ sono le fase utilizzate nelle applicazioni meccaniche. La prima presenta una struttura cristallina cubica a corpo centrato, che porta ad avere un acciaio deformabile solo sotto sforzi elevati, molto resistente ma fragile alle basse temperature. La struttura cristallina è la seguente:

File:Cubique centre atomes par maille.svg - Wikimedia Commons 
L'austenite γ, invece, presenta una struttura cristallina cubica a facce centrate, una struttura con grado di compattazione degli atomi massimo. La struttura cristallina è la seguente:
Derivation of the packing density - tec-science 
Fondamentale per lo sviluppo della tavoletta pretoriana è stata l'adozione di questo strumento da parte degli eserciti: come illustrato nella sezione 6 della mostra "Un sistema periodico da Amedeo Avogadro a Primo Levi", uno dei principali motori per le invenzioni chimiche (ma non solo) è sempre stata la guerra. Questo ha incentivato l'invenzione e lo sviluppo di strumenti bellici nel senso più generale del termine: strumenti di offesa e di difesa, ma anche strumenti di supporto in grado di fornire informazioni in modo semplice e diretto, come, appunto, la tavoletta pretoriana. Il passaggio da legno e acciaio, infatti, ha permesso di ottenere delle tavolette pretoriane più robuste e più precise (un esempio: il piano di lavoro in acciaio rettificato è molto più preciso di uno in legno), adatte all'utilizzo nei campi di battaglia.

 

Fonti:

https://it.wikipedia.org/wiki/Legno#Struttura

https://www.promolegno.com/fileadmin/promolegno/media.it/corsi/base-docu/materialelegno-docucorsobase-promolegno.pdf

http://www.researcheritage.com/2020/03/il-legno-prima-parte.html

https://it.wikipedia.org/wiki/Reticolo_cubico_a_corpo_centrato

https://areeweb.polito.it/strutture/cemed/sistemaperiodico/s06/index1.html

Walter NICODEMI, Metallurgia, Bologna : Zanichelli, 2007

Walter NICODEMI, Acciai e leghe non ferrose, Bologna : Zanichelli, 2008

William D. Jr. CALLISTER e David G. RETHWISCH, Scienza ed ingegneria dei materiali, Napoli : Edises, 2019

lunedì 7 dicembre 2020

EXTRA - L'enciclopedia


 

Bibliografia:

Tavoletta pretoriana, in L'Universale - La grande enciclopedia tematica, 12, Milano, Garzanti libri, p. 1393

Le cose nella letteratura

In questo periodo anomalo, con più tempo per noi stessi, ho avuto il piacere di leggere il primo romanzo dello scrittore americano Dan Brown...